ФОТОЭЛЕКТРОННЫЙ УПРАВЛЯЕМЫЙ ДЕЛИТЕЛЬ ЧАСТОТЫ Советский патент 1969 года по МПК H03K23/78 

Предложение относится к радиоэлектронике, вычислительной технике и автоматике. Известны оптоэлектронные делители частоты, использующие источники и приемники света.

Предложенный оптоэлектронный делитель частоты следования импульсов основан на принципе фотоэлектрического преобразования и отличается тем, что, с целью упрощения устройства, уменьшения габаритов, повышения быстродействия и надежности в нем фоторезистор, оптически связанный с источником управляющего светового потока и подключенный к положительной шине источника питания, конденсатор и фоторезистор, оптически связанный с источником входных световых импульсов и подключенный к отрицательной шине источников питания, соединены последовательно, причем параллельно конденсатору подключен резистор, оптически связанный с электролюминесцентным источником света, который соединен одним выводом с положительной шиной источника опорного напряжения, а другим выводом через диод и фоторезистор - с отрицательной шиной источников напряжения.

На фиг. 1 представлена блок-схема делителя, иллюстрирующая принцип работы устройства; на фиг. 2-временная диаграмма входных световых импульсов, световых импульсов на выхоае делителя и управляющего светового потока; на фиг. 3-принципиальная схема оптоэлектронного делителя с управляющим коэффициентом деления.

Делитель содержит накоиитель 1, компаратор 2, схему сброса 3. Последовательность периодических световых импульсов LBX , нормированных по световому потоку L и длительности т, поступает на накопитель /. Каждый входной импульс IBX обеспечивает приращение напряжения LJ на выходе накопителя 1 на определенную величину Af/, которая при Bxirax const и TBX const определяется величиной управляющего светового потока Ly. Как только напряжение U достигает уровня,

соответствующего напряжению LKQI, срабатывания компаратора 2, на выходе последнего появляется импульсный световой сигнал -сб запускающий схему сброса 3, с помощью которой обеспечивается возврат напряжения на

накопителе 1 к первоначальному значению. При этол одновременно на выходе схемы сброса появляется выходной световой импульс /-ЯНХ.

Поскольку приращение наиряжения AL на накопителе / по абсолютной величине невелико, то уровень напряжения срабатывания компаратора достигается только после прихода на вход блока определенного чпсла литсль частоты следования световых импульсов. Коэффициент деления п (отношение частоты следования заиускающих световых импульсов IBX к частоте следоваиия световых имиульсов /.вых на выходе схемы сброса) ири нормированных входных импульсах ио величиие светового иотока L и длительности т и постоянном уровне срабатывания компаратора 2 определяется величиной упра-вляющего светового потока lynp В качестве пакоиителя используется конденсатор С (см. фиг. 3), заряжаемый от источника постоянного напряжения о через фотопрнемники-фоторезнсторы ФЯ) и ФП-:. Величииа сопротивления фотонриеминка-фоторезистора ФПг зависит от величины унравляющего светового иотока, а сопротнвленне фотоириеминка-фотореЗ 1стора Ф//. меняется иод воздействнем имнульсов АВХ светового иотока. Комнаратором является диод D, а электролюмииесцеитный унравляемый источник света УИС служит инднкатором равенства опорного напряжения с наиряжением па фотоприемиике-фоторезисторе ФЯ..; к вырабатывает в момент выполнения этого равенства имнульсы Z-co II вых светового иотока. Первый из иих предназначен для запуска схемы сброса, в качестве которой ири.мепен фотопрпемник-фоторезистор ФЯ.ч, а имнульс 1вых является выходным световым нмпульсом устрёйства. Пусть ири отсутствии входных импульсов IBX . подаваемых от внегинего генератора световых импульсов, конденсатор С не заряжен. При этом напряжение на фотоприемнике-фоторезнсторе ФП-, равно приблизительно иаиряжеиию ЕО, и диод D заперт. Ток в УИС равен нулю, п световые потоки отсутствуют, а управляющий световой поток Z-yj, равен некоторой велнчине Lyn . Фотоприемники-фоторезисторы ФЯ и ФЯ обладают при этом большим сопротивлением, а величина соиротивления фотоприемника-фоторезнстора ФЯ1 зависит от величины Z-yn iyn Каждый из последовате:1ьности входных световых импульсов LB , нормированных по длительности т и ио величине светового иотока, приводит к иоявлению импульса тока в фотоириемпике-фоторезисторе ФЯа. При этом конденсатор С заряжается через фотопрпемникп-фоторезисторы ФП и ФЯо до напряжения AU, величина которого ироиорцнональна амплптуде импульса тока, его длительности п зависит от постоянной времени иеии заряда. Указанные параметры импульса тока в свою очередь определяются величииой светового иотока импульса LBX, его длительностью т и параметрами фотоприемника-фоторезнстора ФЯ. Величина постоянной времени цепи заряда конденсатора С, нри С const, зависит от сопротивления фотоприемиика-фоторезистора ФЯ, которое, в свою очередь, определяется величиной светового потока 1уп . Одновременно на ту же величину напряжения ДО уменьшается напряжение U на фотоприемиике-фоторезисторе ФЯ.-. При достижении напряжеиия U величины напряжения диод D отиирается. Импульс тока фотоприемиика-фоторезистора ФЯз, появляюш;ийся ири поступлении очередного импульса LBX, возбуждает УИС, и на его выходе появляюти Leg светового потока, пося ИМПУЛЬСЫ Lr следи и и из которых, воздействуя на фотоприемннк-фоторез1;стор ФЯ.-;, измеияет скачком его соиротивление и приводит к разряду конденсатора С через малоеСоиротивление фотоириемника-фоторезистора ФЯ:;. При этом иаиряжение иа фотоириемнике-фоторезисторе ФЯо ир1И имает свое первоначальное значение, равное приблизительно величине иитаюш,его напряжеиия EQ. В результате диод D запирается, и процесс накопления имиульсов 1 ачинается вновь. Как указывалось выше, изменение величины уиравляющего сигнала влечет за собой соответствующее измеиение наиряжеиия AV. В общем случае варьируя величину /уп, можно иолучать различные коэффициеиты делеиия, так как ири изменении величииы иаиряжения А У число входных имиульсов п, необходимых для выполнеиия равеиства U,.o.,,, будет меняться. В предложенном делителе коэффициент делеиия не зависит от сложиости схемы, а определяется ее параметрами и режимом работы. Паличие оптического входа и выхода создает хорошую иомехозащищеиность н позволяет легко согласовать устройство с другпми элементами систем. Предмет изобретения Фотоэлектропный управляемый делитель частоты, содержащий фоторезисторы, управляемый электролюмипесцентиый источник света, конденсатор и диод, отличающийся тем, что, с целью упрощения устройства, уменьшения габаритов, иовыщеиия быстродействия и иадел ности, в ием фоторезистор, оптически связанный с источником управляющего светового иотока j подключенный к положнтельной шине источника иитания, коидеисатор и фоторезистор, оптически связанпый с источником входных световых имиульсов и иодключеииый к отргщательной шине источников питаипя, соединены последовательно, ирнчем параллельно конденсатору нодключен резистор, онтически связанный с электролюмииесиеитиым источником света, который соединен одним выводом с положительной щцной источника опорного напряжеПИЯ, а другим выводо: 1 через диод и фоторезистор - с отрицательной шиной источников напряжения.

л

8ыx.

Риг.

Ч UXL

Р/7,

УИС

с

gblX

1

Sx